DE69005773T2 - Document structure for pressure equalization. - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckverteilungs-Stützstruktur. Solche Druckverteilungs-Stützstrukturen werden verwendet, um den Druck auf einem gestützten Körper regelmässig zu verteilen, damit eine minimale Verzerrung des Körpergewebes erhalten wird. Auf diese Art versucht man Wunden infolge Durchliegens (Dekubitus) zu verhindern.The invention relates to a pressure distribution support structure. Such pressure distribution support structures are used to evenly distribute the pressure on a supported body so that minimal distortion of the body tissue is obtained. In this way, one tries to prevent wounds due to pressure sores (decubitus).
Eine bekannte Druckverteilungs-Stützstruktur umfasst ein innwendig unter Druck setzbares Element, das auf der Aussenseite mit vorspringenden noppenartigen Teilen versehen ist. Diese bekannte Stützstruktur weist mehrere Nachteile auf. Infolge der komplizierten Form der vorspringenden noppenartigen Teile ist die Wartung dieser Stützstruktur, insbesondere deren Reinigung, sehr schwierig. Die für den Erhalt einer ausreichenden Festigkeit erforderliche Materialdicke macht diese bekannte Stützstruktur schwer und plump. Ausserdem umfasst eine derartige Struktur oftmals auch eine schwere Wasser- oder Gelfüllung. Im weiteren weist diese bekannte Stützstruktur den Nachteil auf, dass ein Leckrisiko besteht. Weil jedoch derartige Stützstrukturen oft bei Personen verwendet werden, die Lähmungssymptome aufweisen, wird ein solches Leck von diesen Personen in den meisten Fällen nicht bemerkt. Weitere Hilfsmittel, mit denen eine solche Stützstruktur zwecks Steuerung und Aufzeichnung des Drucks versehen ist, zum Beispiel Pumpen, machen diese Struktur kompliziert und teuer.A known pressure distribution support structure comprises an internally pressurizable element which is provided on the outside with projecting knob-like parts. This known support structure has several disadvantages. Due to the complicated shape of the projecting knob-like parts, the maintenance of this support structure, in particular its cleaning, is very difficult. The thickness of the material required to obtain sufficient strength makes this known support structure heavy and clumsy. In addition, such a structure often also comprises a heavy water or gel filling. Furthermore, this known support structure has the disadvantage that there is a risk of leakage. However, because such support structures are often used on people who have symptoms of paralysis, such leakage is in most cases not noticed by these people. Other tools with which such a support structure can be provided for the purpose of controlling and recording the pressure , for example pumps, make this structure complicated and expensive.
Die US-A-4.055.866 zeigt eine Druckverteilungs-Stützstruktur, die lose, in eine Umhüllung eingefüllte Elemente umfasst, welche in bezug zueinander und bezüglich der Umhüllung frei bewegbar sind, wobei jedes einzelne lose Element von einem reibungsarmen Material umgeben ist.US-A-4,055,866 shows a pressure distribution support structure comprising loose elements filled into an enclosure which are freely movable relative to each other and relative to the enclosure, each individual loose element being surrounded by a low-friction material.
Aufgrund der Anordnung nach diesem Stand der Technik weist die Druckverteilungs-Stützstruktur mehrere wichtige Vorteile auf. Die losen Elemente greifen nur mit einer schwachen Reibungskraft miteinander und mit der Umhüllung ein. Somit können diese losen Elemente unter Einfluss einer äusseren, auf die Druckverteilungs-Stützstruktur wirkenden Kraft in bezug zueinander leicht verschoben werden. Demzufolge nehmen diese losen Elemente eine Stellung ein, in der sie einem Kräftegleichgewicht ausgesetzt sind. Die Einstellung dieses Gleichgewichts ist möglich, weil die losen Elemente in der Umhüllung eingeschlossen sind. Aufgrund dieses Kräftegleichgewichts übt die Stützstruktur, oder noch genauer die darin enthaltenen losen Elemente, einen gleichmässigen Druck auf den Körper einer sich auf der Stützstruktur befindlichen Person aus. Wenn diese Person ihre Stellung verändert, verschieben sich die losen Elemente in bezug zueinander ebenfalls, bis sich ein neues Kräftegleichgewicht einstellt. Für die Person fühlt sich das an, wie wenn die Stützstruktur eine dickflüssige Flüssigkeit enthielte. In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei einer Verwendung der Stützstruktur nach der Erfindung keine oder fast keine Wunden infolge Durchliegens auftreten. Die gleichmässige Druckverteilung einerseits und die Abwesenheit von Scherkräften andererseits, weil sich die Umhüllung in bezug auf die losen Elemente verschieben kann, führen zu einer minimalen Verzerrung des Körpergewebes einer gestützten Person.Due to the arrangement according to this state of the art, the pressure distribution support structure has several important advantages. The loose elements engage with each other and with the casing with only a weak friction force. Thus, these loose elements can be easily displaced in relation to each other under the influence of an external force acting on the pressure distribution support structure. As a result, these loose elements assume a position in which they are subject to a force equilibrium. The establishment of this equilibrium is possible because the loose elements are enclosed in the casing. Due to this force equilibrium, the support structure, or more precisely the loose elements contained therein, exerts a uniform pressure on the body of a person located on the support structure. If this person changes his position, the loose elements also shift in relation to each other until a new force equilibrium is established. For the person, this feels as if the support structure contained a viscous liquid. In practice, it has been shown that when using the support structure according to the invention, no or almost no wounds occur as a result of sagging. The even pressure distribution on the one hand and the absence of shear forces on the other hand, because the cover can move in relation to the loose elements, lead to minimal distortion of the body tissue of a supported person.
Die Stützstruktur nach diesem Stand der Technik kann nicht leck werden. Sie behält somit ihre Fähigkeiten auch dann, wenn die Umhüllung von einem scharfen Gegenstand beschädigt wird. Weiterhin hat die Stützstruktur aufgrund der gewählten Anordnung ein leichtes Gewicht, so dass ihre Handhabung einfach ist. Komplizierte Hilfsmittel, zum Beispiel Pumpen oder ähnliches, sind nicht vorhanden. Deshalb ist der Gebrauch dieser Stützstruktur einfach und auch ein Laie kann diese Stützstruktur Problemlos bedienen. Schliesslich ist die Stützstruktur dieses Standes der Technik billiger als die vorher bekannten Stützstrukturen.The support structure according to this state of the art cannot leak. It therefore retains its capabilities even if the casing is damaged by a sharp object. Furthermore, the support structure is lightweight due to the chosen arrangement, so that it is easy to handle. Complicated aids, such as pumps or similar, are not required. Therefore, the use of this support structure simple and even a layman can operate this support structure without any problems. Finally, the support structure of this state of the art is cheaper than the previously known support structures.
Wie oben entsprechend der US-A-4.055.866 erwähnt, ist jedes einzelne lose Element von einem reibungsarmen Material umgeben. Aufgrund der Verwendung dieses Materials (ein an den Elementen eng befestigter Ueberzug) wird die gegenseitige Reibung zwischen den losen Elementen und die Reibung zwischen den losen Elementen und der Umhüllung weiter herabgesetzt, wodurch die auf das Körpergewebe einer gestützten Person wirkenden Scherkräfte weiter herabgesetzt werden. Ein derart erhaltenes Kräftegleichgewicht kann sogar noch verbessert werden, so dass sich eine optimale Stützung des Körpers ergibt, während der Druck äusserst gleichmässig verteilt wird.As mentioned above according to US-A-4,055,866, each individual loose element is surrounded by a low-friction material. Due to the use of this material (a cover tightly attached to the elements), the mutual friction between the loose elements and the friction between the loose elements and the cover is further reduced, thereby further reducing the shear forces acting on the body tissue of a supported person. A balance of forces thus obtained can even be improved so that optimal support of the body is achieved while the pressure is distributed extremely evenly.
Ziel der Erfindung ist, die Eigenschaften der Stützstruktur weiter zu verbessern und gleichzeitig die vorgängig erwähnten Vorteile aufrechtzuerhalten. Deshalb umfasst das Material ein taschenförmiges Kunststoffmaterial, zum Beispiel ein Nylongewebe oder ähnliches. Es ist möglich, dass dieses Material ein Nylongewebe umfasst, das mit Silicon überzogen ist ("Ballongewebe"). In einem solchen Fall kann jedes der losen Elemente in Taschen oder ähnlichem enthalten sein, die aus einem derartigen Material hergestellt sind, wodurch die gegenseitige Reibung zwischen den losen Elementen weiter herabgesetzt wird.The aim of the invention is to further improve the properties of the support structure while maintaining the previously mentioned advantages. Therefore, the material comprises a bag-shaped plastic material, for example a nylon fabric or the like. It is possible that this material comprises a nylon fabric coated with silicone ("balloon fabric"). In such a case, each of the loose elements can be contained in bags or the like made of such a material, whereby the mutual friction between the loose elements is further reduced.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die losen Elemente aus deformierbarem Material hergestellt sind. Dies ist per se aus der FR- A-1.488.290 bekannt, wobei aber die darin offenbarten losen Elemente nicht von einem taschenförmigen Kunststoffmaterial umgeben sind. Dieses deformierbare Material kann geschäumtes Material umfassen, zum Beispiel Polyätherschaum oder ähnliches. Infolge der Verwendung eines solchen deformierbaren Materials kann die Steifheit der Stützstruktur variiert werden. Je nach dem, ob die Stützstruktur weicher oder härter sein muss, wird ein Material verwendet, das mehr oder weniger deformierbar ist. Auf diese Art kann der Einsinkgrad einer gestützten Person gesteuert werden.It is also advantageous if the loose elements are made of deformable material. This is known per se from FR-A-1.488.290, but the loose elements disclosed therein are not surrounded by a pocket-shaped plastic material. This deformable material can comprise foamed material, for example polyether foam or the like. As a result of the use of such a deformable material, the stiffness of the support structure can be varied. Depending on whether the support structure needs to be softer or harder, a material is used that is more or less deformable. In this way, the degree of sinking of a supported person can be controlled.
Von einem produktionstechnischen Standpunkt aus gesehen umfasst eine einfache Ausführung lose Elemente, die im wesentlichen würfelförmig sind. Ausserdem ist es möglich, dass die losen Elemente im wesentlichen tetraederförmig ausgebildet sind, wodurch eine optimale gegenseitige Verschiebbarkeit dieser Elemente erreicht wird.From a production point of view, a simple design comprises loose elements that are essentially cube-shaped. It is also possible for the loose elements to be essentially tetrahedral in shape, whereby an optimal mutual displacement of these elements is achieved.
Die Umhüllung kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, zum Beispiel aus Nylongewebe oder ähnlichem. Wiederum kann ein siliconüberzogenes Nylongewebe verwendet werden. Eine derartige Umhüllung trägt zur weiteren Herabsetzung der auftretenden Scherkräfte bei.The cover can be made of a plastic material, for example nylon fabric or similar. Again, a silicone-coated nylon fabric can be used. Such a cover helps to further reduce the shear forces that occur.
Um die auftretenden Scherkräfte auf optimale Art möglichst klein zu halten, ist es möglich, dass die Umhüllung von einer Aussenhülle umgeben ist. Diese Aussenhülle, die wiederum aus einem reibungsarmen Kunststoffmaterial hergestellt sein kann, zum Beispiel aus einem Nylongewebe oder ähnlichem, ist in bezug auf die Umhüllung sehr leicht verschiebbar. Dadurch kann verhindert werden, dass auf der Haut einer gestützten Person ein sogenannter Hängematteneffekt auftritt.In order to keep the shear forces as small as possible, it is possible for the cover to be surrounded by an outer shell. This outer shell, which in turn can be made of a low-friction plastic material, for example nylon fabric or similar, can be moved very easily in relation to the cover. This can prevent a so-called hammock effect from occurring on the skin of a supported person.
Wenn in Uebereinstimmung mit einer andern vorteilhaften Ausführung der Stützstruktur nach der Erfindung die Umhüllung, und wahlweise die Aussenhülle, mit einer verschliessbaren Einfüllöffnung versehen ist (sind), ist es möglich, den Füllungsgrad der Stützstruktur zu variieren. Dadurch erhält man eine zusätzliche Möglichkeit, die Steifheit der Stützstruktur zu vergrössern oder zu verkleinern.If, in accordance with another advantageous embodiment of the support structure according to the invention, the casing and optionally the outer shell are provided with a closable filling opening, it is possible to vary the degree of filling of the support structure. This provides an additional possibility of increasing or decreasing the stiffness of the support structure.
Die Stützstruktur nach der Erfindung, die eine Umhüllung und wahlweise eine Aussenhülle verwendet, ist im allgemeinen luftdurchlässig. Dies bedeutet, dass wenn eine Person die Stützstruktur belastet, Luft aus der Umhüllung und der Aussenhülle ausgetrieben wird, so dass die Stützstruktur teilweise abgeflacht wird. Dann wird der Körper der gestützten Person langsam in die Stützstruktur eingesenkt, so dass eine optimale Formanpassung der Stützstruktur in bezug auf den Körper erreicht wird. Wie vorgängig erwähnt ist die Stützstruktur nach der Erfindung beträchtlich billiger als die vorher bekannten Druckverteilungs- Stützstrukturen. Dies ebenfalls aufgrund der Tatsache, dass man zur Herstellung der Stützstruktur nach der Erfindung ein billiges Produktionsverfahren verwenden kann, bei dem unkomplizierte Techniken angewendet werden können, zum Beispiel Nähen und Verschweissen. Ausserdem ist es ziemlich einfach, die Form der Stützstruktur ihrem spezifischen Verwendungszweck anzupassen. In Betracht gezogen werden kann eine Verwendung bei Rollstühlen, zum Beispiel um ein gestrecktes Bein zu stützen, bei angepassten Stühlen und Lehnstühlen sowie als Kissen für Schwimmbäder, Fahrzeuge oder ähnliches. Im weiteren kann an Anwendungen auf Operationstischen, Operationsstühlen, Zahnarztstühlen und Tragbaren gedacht werden. Weil ihre Stützwirkung nahezu frei von Scherkräften ist, eignet sich die Stützstruktur nach der Erfindung äusserst gut für eine Anwendung in Zentren zur Behandlung von Verbrennungen.The support structure according to the invention, which uses a cover and optionally an outer shell, is generally air-permeable. This means that when a person loads the support structure, air is expelled from the cover and the outer shell, so that the support structure is partially flattened. The body of the supported person is then slowly lowered into the support structure, so that an optimal shape adaptation of the support structure in relation to the body is achieved. As previously mentioned, the support structure according to the invention is considerably cheaper than the previously known pressure distribution support structures. This is also due to the fact that a cheap production process can be used to manufacture the support structure according to the invention, in which uncomplicated techniques can be used, for example sewing and welding. In addition, it is quite easy to adapt the shape of the support structure to its specific purpose. Use in wheelchairs can be considered, for example, to support a stretched leg, in adapted chairs and armchairs, and as a cushion for swimming pools, vehicles, or the like. Applications on operating tables, operating chairs, dentist chairs, and portables can also be considered. Because its support effect is almost free of shear forces, the support structure according to the invention is extremely well suited for use in burn treatment centers.
Neben den oben erwähnten klinischen Anwendungen der Stützstruktur nach der Erfindung hat diese auch eine Anzahl nichtklinischer Anwendungen, zum Beispiel bei herkömmlichen Matratzen oder als Alternative zu Wasserbetten, wobei das unvorteilhafte schaukeln dieser Wasserbetten verhindert wird. Weiter kann man Anwendungen in Betracht ziehen, bei denen ein übermässig stabiler Sitz erforderlich ist, zum Beispiel bei Fahrzeugsitzen, Lastkraftwagensitzen oder ähnlichem.In addition to the above-mentioned clinical applications of the support structure according to the invention, it also has a number of non-clinical applications, for example in conventional mattresses or as an alternative to waterbeds, whereby the disadvantageous rocking of these waterbeds is prevented. Furthermore, applications can be considered where an excessively stable seat is required, for example in vehicle seats, truck seats or the like.
Im folgenden wird die Erfindung mit Verweis auf die Zeichnung, die eine Stützstruktur nach der Erfindung darstellt, näher beschrieben. Darin zeigt:In the following, the invention is described in more detail with reference to the drawing, which shows a support structure according to the invention. Therein:
Figur 1 einen Querschnitt durch eine Ausführung der Stützstruktur nach der Erfindung, die eine Kissenform aufweist, undFigure 1 shows a cross section through an embodiment of the support structure according to the invention, which has a cushion shape, and
Figur 2 einen vergrösserten Querschnitt durch ein Element, wie es in der Stützstruktur entsprechend Figur 1 verwendet wird.Figure 2 shows an enlarged cross-section through an element as used in the support structure according to Figure 1.
Wie aus Figur 1 klar ersichtlich ist, umfasst die Druckverteilungs-Stützstruktur eine Aussenhülle 1, die eine Umhüllung 2 umgibt. Die Aussenhülle 1 und die Umhüllung 2 sind beide mit einer verschliessbaren Einfüllöffnung 3 bzw. 4 versehen. Diese Einfüllöffnungen 3 und 4 können einen Reissverschluss oder ähnliches umfassen.As can be clearly seen from Figure 1, the pressure distribution support structure comprises an outer shell 1 surrounding a cover 2. The outer shell 1 and the cover 2 are both provided with a closable filling opening 3 and 4, respectively. These filling openings 3 and 4 can comprise a zipper or the like.
Die Aussenhülle 1 und die Umhüllung 2 greifen entlang ihrer gesamten Oberfläche miteinander ein, sind jedoch nicht miteinander befestigt. Wenn somit die Stützstruktur von einer Person beladen ist, kann sich die Aussenhülle 1 in bezug auf die Umhüllung 2 verschieben. Auf diese Art können Scherkräfte auf der Haut einer gestützten Person wirkungsvoll vermieden werden.The outer shell 1 and the cover 2 engage with each other along their entire surface, but are not fixed to each other. Thus, when the support structure is loaded by a person, the outer shell 1 can move in relation to the cover 2. In this way, shear forces on the skin of a supported person can be effectively avoided.
Innerhalb der Umhüllung 2 sind viele lose Elemente 5 vorhanden. Jedes lose Element 5 ist von einem weichen Material umgeben, das zum Beispiel wie eine Tasche 6 ausgebildet sein kann (siehe Figur 2). Diese Taschen können genäht oder geklebt sein. Weiter können diese Taschen mittels eines Schweissvorgangs oder ähnlichem erhalten werden.Inside the casing 2 there are many loose elements 5. Each loose element 5 is surrounded by a soft material, which can be designed, for example, like a pocket 6 (see Figure 2). These pockets can be sewn or glued. Continue These pockets can be obtained by means of a welding process or similar.
Die losen Elemente 5 erzeugen in der Umhüllung 2 eine kompakte aber dennoch leicht deformierbare Masse, die sich sozusagen wie eine dickflüssige Flüssigkeit verhält. Weil die Taschen 6 aus einem weichen Material hergestellt sind, können sie sich in bezug zueinander leicht verschieben.The loose elements 5 create a compact but easily deformable mass in the casing 2, which behaves like a viscous liquid. Because the pockets 6 are made of a soft material, they can easily move in relation to one another.
Ein weiches Kunststoffmaterial, zum Beispiel Nylongewebe, wird für die Aussenhülle 1, die Umhüllung 2 und die Taschen 6 bevorzugt. Die losen Elemente 5 ihrerseits können aus geschäumtem Material hergestellt sein, zum Beispiel aus Polyätherschaum oder ähnlichem. Die losen Elemente 5 können würfel- oder tetraederförmig sein, aber auch ball- oder ballonförmig, wobei im letzten Fall die Elemente mit Luft aufgeblasen werden können. Bei der Formwahl für das lose Element 5 sollte man immer die Bedingung in Betracht ziehen, dass diese losen Elemente 5 innerhalb der Umhüllung 5 in bezug zueinander leicht verschiebbar sein müssen. Die Grössen der Elemente 5 können variieren, und als vorteilhafte Grösse bei der Verwendung eines würfelförmigen Elements hat sich ein Kantenlänge von ungefähr 5 cm erwiesen.A soft plastic material, for example nylon fabric, is preferred for the outer shell 1, the casing 2 and the pockets 6. The loose elements 5 can in turn be made of foamed material, for example polyether foam or the like. The loose elements 5 can be cube- or tetrahedral-shaped, but also ball- or balloon-shaped, in which case the elements can be inflated with air. When choosing the shape for the loose element 5, one should always take into account the condition that these loose elements 5 must be easily displaceable in relation to one another within the casing 5. The sizes of the elements 5 can vary, and an edge length of approximately 5 cm has proven to be an advantageous size when using a cube-shaped element.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben erwähnte Ausführung, die innerhalb des Bereichs der Erfindung vielfältig variiert werden kann. So ist es möglich, dass die Umhüllung und wahlweise die Aussenhülle zumindest teilweise aus elastischem Material hergestellt ist (sind). Dadurch wird eine Dämpfungswirkung erzeugt.The invention is not limited to the above-mentioned design, which can be varied in many ways within the scope of the invention. It is possible that the casing and optionally the outer shell is (are) made at least partially from elastic material. This creates a damping effect.
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